Может ли производственная цепочка поставок научиться устойчивости у пищевой логистики? (Осторожно, спойлер: да и нет.)
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о выходе новых статей.
Реальность пандемии COVID-19 обрушилась на США в начале весны 2020 года, вызвав волну панических покупок. В течение нескольких недель покупатели продуктов могли найти пустые холодильники или пустые полки там, где они привыкли видеть множество йогуртов, пасты или чего-то еще.
Дело в том, что наши супермаркеты пополнялись почти так же быстро, как и опустошались. Цепочка поставок продовольствия оказалась гораздо более устойчивой, чем цепочка поставок производства, которая все еще нарушена, и конца ей не видно. Недавняя одержимость Америки цепочками поставок побудила Зетту восстановить связь с Эллиоттом Вольфом, который был предметом нашего первого разговора на Zetta Bytes Live в июле 2020 года. Мы попросили его поделиться недавними наблюдениями в свете этого разговора 2020 года.
Вольф прекрасно понимает, как наше продовольственное снабжение преодолело эти ранние сбои. У него также есть степень бакалавра математики в Университете Дьюка и степень магистра статистики в Стэнфорде, но его понимание продовольственной логистики было приобретено на местах, когда он работал вице-президентом и главным специалистом по данным в Lineage Logistics с 2013 года.
Lineage — это частная компания, которая является крупнейшим владельцем и оператором складов с регулируемой температурой в мире. Каждый год через более чем 375 складов Lineage проходит более 90 миллиардов фунтов продуктов питания. Lineage затрагивает более трети всех охлажденных или замороженных продуктов в США.
Какими бы впечатляющими ни были эти цифры, бизнес складов, вилочных погрузчиков и тракторных прицепов может не показаться естественным очагом ИИ и науки о данных. Тем не менее, как отметил Вольф: «У него есть все логистические сложности Amazon, плюс вы должны держать все в холодном состоянии, что является упражнением в теплофизике. Это супер-научный бизнес».
Вольф был первым специалистом по данным в Lineage Logistics, которая первой в своей отрасли создала такую команду. В наши дни команда Lineage Data Science Team выросла примерно до двух десятков человек; имеет организационную структуру, заполненную выпускниками Стэнфорда, Беркли и Гарварда; а Lineage заняла 23-е место в общем зачете и 1-е место в Data Science в списке Fast Company «Самые инновационные компании» за 2019 год.
Большинство людей видят грузовики и склады. Некоторые видят градиентные спуски, проблемы теории графов, эксперименты Монте-Карло и — о да — изобилие задач упаковки в контейнеры.
Большинство логистических компаний только начинают осваивать науку о данных и искусственный интеллект. Команда Lineage Data Science Team была первой в отрасли и самой большой.
По нашему опыту в Zetta, проблемы, с которыми сталкиваются известные компании, когда дело доходит до внедрения ИИ, не являются технологическими проблемами, как таковыми; дело не в нехватке опыта или ресурсов. Скорее, это создание культурной склонности к инновациям. У Lineage Logistics была такая склонность с самого начала, хотя компания не совсем знала, чего ожидать; восемь лет назад, когда руководство наняло Вольфа, они сказали: «Мы слышали, что в логистике есть математика. Придешь посмотреть?» (Мы предполагаем, что многие такие разговоры происходят прямо сейчас по всей производственной цепочке поставок.)
Одним из первых проектов зарождающейся команды Lineage Data Science Team было, как назвали бы это специалисты в области компьютерных наук, упражнение по сбору мусора. Цель состояла в том, чтобы втиснуть как можно больше поддонов разного размера в заданное количество стеллажей.
«Что математика может сделать для вас?» он вспомнил. «Он будет строить складские помещения». Он имел в виду, что мы создадим новые складские помещения с помощью математики, а не строительной техники. Однажды построенный склад-холодильник очень сложно модифицировать. Но стальные стеллажи, на которых лежат поддоны с продуктами, относительно легко настроить. Думайте о поддоне Sabra Hummus или 55-галлонной бочке медового соуса для барбекю Chick-fil-A как о платящих арендаторах, тогда как пустой воздух над ними или рядом с ними — это вакансия.
«Если вы можете просто изменить колышки на своей книжной полке IKEA в соответствии с тем, что сказал ваш математик, и добиться того же эффекта [как расширение склада], это довольно фундаментальный экономический стимул в отрасли, учитывая [что единственный другой способ добиться этого] купить землю, заплатить 300 долларов за квадратный фут на строительство холодильника, а затем тратить миллионы долларов в год, поддерживая температуру в нуле по Фаренгейту».
«Вероятно, это хорошая иллюстрация того, как мы работаем», — сказал он нам. «Цель кристально ясна, и никто не может с ней не согласиться, даже если ее фактическая механика непрозрачна для тех, кто не учился в аспирантуре по математике или статистике».
«Работа Lineage Logistics, которая находится в частной собственности, состоит в том, чтобы использовать капитал, чтобы превратить его в дополнительный капитал; мало чем отличается от венчурного фонда или любого другого фонда прямых инвестиций. Возьмем дизайн складских стеллажей: мы тратим четверть миллиона долларов на изменение высоты стеллажей, и это дает нам склад на 10 миллионов долларов. Таким образом, исходя из оценки, мы превратили 250 000 долларов в 10 миллионов долларов, что является сделкой, которую любой в любом фонде будет совершать в течение всего дня».
Когда генеральный директор Lineage Грег Лемкул в прошлом году говорил с журналом REIT Magazine, вот как он определил стратегию компании. «Мы покупаем эти объекты и оптимизируем их, увеличивая заполняемость и плотность», — сказал Лемкул. «Мы входим и атакуем каждый аспект доходов и затрат, чтобы получить от них больше».
Одним из нескольких способов увеличения доходности Lineage является наука о данных. Как только команда доказала свою ценность, возникли другие математические проблемы. Оптимизация поставок между сотнями складов и тысячами местных и региональных распределительных центров была классической теорией графов; моделирование производительности новых камер шоковой заморозки потребовало вычислительной гидродинамики.
«Вы можете назвать [это] ИИ, вы можете назвать [это] наукой о данных, на самом деле это прикладная физика, но что угодно — это гигантский многомерный градиентный спуск», — сказал он о модели морозильной камеры. «Если вы знаете математические методы для AI/ML, то вы также знаете, как делать подобные вещи».
Другой теплофизический проект связан с балансировкой нагрузки по мощности. На складе площадью 200 000 квадратных футов, заполненном 50 000 000 фунтов замороженных продуктов, существует огромная тепловая масса. Таким образом, Lineage планирует энергопотребление, чтобы избежать пиковых нагрузок. «Это как если бы вы установили аккумуляторную систему за счетчиком на свой склад-холодильник. Теперь вы на самом деле намеренно термически циклируете запасы пищи», — сказал нам Вольф. «Мы добавили два нуля к счетчикам датчиков, чтобы точно знать, что происходит, не потому, что мы беспокоились о потере контроля в определенной области или что мы собирались случайно что-то оттаять, а потому, что если вы собираетесь сделать что вам нужно иметь точное представление о том, произойдет ли то, что, как вы думаете, произойдет на самом деле. Насколько близки ваши модели к данным ваших датчиков?»
Lineage Logistics была вынуждена быстро учиться, когда ударил Covid
«Цепочка поставок продуктов питания существует тысячелетия», — напомнил он нам. «Вся история человечества была направлена на то, чтобы выяснить, как прокормить себя. И современное воплощение этого — целая куча объединенной инфраструктуры, в которой почти никто из производителей продуктов питания не несет ответственности за их обработку и распределение вплоть до потребителя».
Весной 2020 года сочетание панических закупок и сбоев на упаковочных предприятиях и складах привело к тому, что некоторые полки в супермаркетах опустели. Lineage быстро переключилась на другую стратегию дистрибуции в течение короткого периода, когда система продовольственной логистики была нарушена.
«Мы намеренно упростили заказы», — объяснил Вольф, описывая быструю реакцию тысяч людей, разбросанных по сотням складов и десяткам групп поддержки. «Цель цепочки поставок при нормальных обстоятельствах — гарантировать доступность изобилия йогуртов. Вы можете стоять в продуктовом магазине и таращиться, думая: «Я хочу бойзеновую ягоду без глютена» или что-то в этом роде. Lineage решили, что ни у кого нет времени на это дерьмо, и вместе с нашими клиентами мы сказали: «Хорошо, раньше мы отправляли пять предметов; теперь мы отправляем два. Раньше вы хотели половину поддона; теперь вы получаете полный поддон». Это сработало хорошо, потому что у них был спрос на использование этого вверх по течению. Но самое главное, когда у вас кризис, такой как COVID, работа, которую вы делаете до него, имеет большее значение, чем работа, которую вы делаете во время него».
Одним из примеров работы, проделанной до пандемии, была модель Lineage, созданная для прогнозирования скорости поворота поддонов, поступающих на склад. Располагая поддоны, которые должны быстро покинуть склад, в наиболее доступных местах, Lineage эффективно повысила производительность труда. Он также отслеживал операционные показатели, чтобы определить, как проводить сортировку объектов, поскольку в разных районах страны в разное время наблюдались всплески COVID и / или панические покупки.
Но нехватка рабочей силы продолжает сказываться на цепочках поставок, даже несмотря на то, что прямое воздействие COVID, похоже, ослабевает.
«Новая норма для цепочки поставок — меньше зависеть от людей. Итак, это диссертация по робототехнике; Я хочу построить этот роботизированный склад. Но что для этого нужно? Это статистический вопрос. Хорошо. У меня есть этот макет кандидата. Способно ли это сделать?
«Это дополнительное упражнение в научных вычислениях, потому что мы не знаем, как будет выглядеть будущая цепочка поставок. Мы построим это здание один раз, и его модификация будет непомерно дорогой. Итак, теперь вы приступаете к этому стохастическому упражнению, как будет выглядеть будущее и насколько я защищен от будущего? Это включает в себя выполнение целого ряда симуляций Монте-Карло, чтобы сломать ваш склад, прежде чем вы его построите».
Цепочка поставок продовольствия в США восстановила равновесие, но цепочка поставок производства — нет. В недавнем электронном письме Вольф указал на некоторые различия.
- США являются крупнейшим производителем сельскохозяйственной продукции и крупнейшим экспортером сельскохозяйственной продукции в мире. Обычные продукты, поступающие из-за рубежа (например, сыр), имеют отечественные заменители. Очень мало производится полностью в США с нулевой иностранной зависимостью, но сельскохозяйственные товары есть. Большая часть продуктов питания, которые США импортируют, поступает из Мексики, и поэтому им не нужно транзитом через контейнерный порт.
- Сырье для любого продукта питания обязательно проще, чем что-то вроде автомобиля. Меньше отдельных компонентов и меньше различных поставщиков этих компонентов. Если у вас есть 10 необходимых компонентов вместо 10 000, система с 10 окажется более устойчивой.
- Производственные операции могут выбирать, когда они будут производить. Они часто делают выбор в пользу минимизации товарно-материальных запасов или оборотного капитала, максимального использования оборудования или иного достижения какой-либо финансовой цели. Мы в сельском хозяйстве не можем выбирать. Мы производим в то время и в тех количествах, которые позволяет матушка-природа.
- Поскольку Мать-природа не заботится об оборотном капитале, нам приходится делать запасы на время, когда мы не производим, что приводит к гораздо большим запасам. Даже если бы мы хотели производить и отгружать точно в срок, мы не можем этого сделать. Вместо этого мы делаем то, что люди делали с незапамятных времен — запасаемся на (буквальную или пресловутую) зиму.
Морепродукты составляют самую международную часть цепочки поставок продуктов питания в США. В отличие от остальной пищи, которую мы едим, большая часть наших морепродуктов добывается за пределами вод США, и даже такая рыба, как лосось, выращенная или выловленная здесь, часто отправляется на морские заводы для переработки. Урожаи, как известно, непредсказуемы; цепочка поставок головокружительным образом вращается к альтернативным поставщикам, но лишь немногие потребители даже не замечают этого.
«Креветки — очень активно импортируемый товар в Соединенные Штаты. Залив является единственным поставщиком креветок в США, и креветки залива в основном распространяются на региональном уровне. Большая часть потребляемых нами креветок поступает из Азии; исторически Таиланд был нашим крупнейшим поставщиком.
«Но рейтинги сильно колебались в течение нескольких лет. Креветки в Таиланде пострадали от пандемии животных; то, что называется вирусом желтой головы — это дальний родственник коронавируса. Внезапно их экспорт в США упал на 80%. Тем временем Эквадор переместился с седьмого места на второе.
«У нас была огромная нехватка кальмаров, вызванная глобальным потеплением. Глобальное потепление оказало катастрофическое воздействие на некоторые промыслы; мы видим это в наших данных. Итак, в 2013 году в Калифорнию поступило 118 000 тонн кальмаров, а в 2019 году у нас было менее 10% от этого количества.
«Это вещи, которые происходят, когда вы зависите от матери-природы во всем своем производстве; Эль-Ниньо уничтожит кучу фруктов, или какой-нибудь рыбный промысел потерпит неудачу, или какой-нибудь свиной вирус уничтожит 60% китайской популяции свинины. В нашей индустрии существует рабочее предположение, что вас просто ударят по голове».
Советы для стартапов, которые ищут своих первых клиентов
Lineage Logistics — одна из компаний, готовых привлекать стартапы. Поскольку Zetta работает с основателями, нам было любопытно узнать мнение Вольфа о привлекательных стартапах. Он сказал нам, что контракты получают те, кто нашел время, чтобы познакомиться с бизнесом Lineage.
«Люди используют слово «эмпатия». Многие стартапы, которые делают нам коммерческие предложения, не очень чуткие… Для них [их стартап] — центр вселенной. И поэтому они заинтересованы в этом конкретном приложении, и это хорошо для них.
«Приложение стартапа гиперориентировано. Это может быть компьютерное зрение для X; это может быть конкретный тип управления запасами; платформа для перевозки грузов или что-то в этом роде.
«Но представьте в контексте COVID и нашего набора проблем в целом; мы тушим пожары во всех направлениях. Обычно не очень успешно обращаться к нам напрямую, типа: «Вот мой продукт, и вам нужно его купить, потому что я думаю, что он важен для вашего бизнеса».
«Это может быть правдой, но у Lineage есть проблемы с шестью нулями на них; у нас есть задачи с семью нулями на них; задачи с восемью нулями на них; иногда у нас есть проблемы с девятью нулями на них. Итак, какой же это?
«У нас может быть двухлетний цикл продаж, когда они начинают понимать наш бизнес, а мы понимаем их возможности. А потом внезапно у нас появляется задача с девятью цифрами, и мы можем сделать их день».
Так что насчет этой проблемной цепочки производственных поставок? Может ли он извлечь уроки из продовольственной логистики или нет?
Несмотря на множество различий между двумя цепочками поставок, все же естественно задаться вопросом, может ли цепочка промышленных товаров извлечь полезные уроки устойчивости из продовольственной логистики.
В недавней переписке по электронной почте мы попросили Вольфа поделиться последними мыслями о текущих проблемах, с которыми сталкивается производственная цепочка поставок. Он отослал нас к онлайн-беседе, в которой он и доктор Данел Винц, главный специалист по данным в Lineage, участвовали.
Доклад был спонсирован Центром Джона Хоупа Франклина Университета Дьюка; это произошло всего через 6 недель после того короткого периода сбоя в цепочке поставок продуктов питания. В этой беседе Вольф отметил, что бизнес принял концепцию своевременных запасов, чтобы уменьшить объем капитала, связанного с запасами, и улучшить денежный поток.
«Это то, чего хочет от вас ваш хедж-фонд», — сказал Вольф. «Они хотят, чтобы вы освободили денежные средства в запасах, чтобы вы могли вернуть их акционерам».
«Статистика редких событий сложна, — вмешался доктор Винц. «Понятно, что отказоустойчивость — это способ справиться с этими редкими событиями, и многие компании не сделали такого расчета ожидаемой ценности для своей цепочки поставок». Под «устойчивостью» д-р Винц имел в виду некоторые вещи, которые встроены в логистику пищевых продуктов: производство критически важного сырья на берегу; наличие достаточного количества запасов, чтобы выдержать сбой.
Вольф подхватил эту нить. «Я горжусь тем, что из всех задействованных в этом цепочек поставок единственная, которая действительно не развалилась, — это скоропортящиеся продукты. Я хотел бы претендовать на какое-то моральное превосходство в этом, но на самом деле мы были обучены; система приучила нас не полагаться на сельскохозяйственное производство; история научила нас. История человечества — это в значительной степени история сельскохозяйственных потрясений».
«И поэтому система [поставки продовольствия] регулярно имеет дело с вещами, которые остальная часть экономики шокирована, узнав, что они являются фактором», — заключил он. «Это должно измениться».
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о выходе новых статей.
